供暖建筑室温分布规律概述

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1、供暖建筑室温分布规律概述第1章绪论1.1研究背景及意义随着我国建筑业的持续快速发展，建筑成本偏高、能耗偏大等问题已日益突出。据了解，西方发达国家建筑能耗占能源总能耗的30%~40%，中国的建筑能耗总量在能源消费总量中的份额已超过27.6%，随着人们对居住环境质量要求的不断提高，这一比例也会随之上升[1]。在我国供热采暖耗能全年约为1.3亿吨标准煤，占全国建筑总能耗的55%以上，在北京等华北城市，采暖能耗约占建筑能耗的75~80%左右，而供热系统热损失高达15%~30%[2]。在我国既有的近400亿平方米建筑中，99%均属于高耗能

2、建筑，新建建筑仍有90%以上是高能耗建筑，单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍[3]。目前我国建筑能耗增长的速度远远超过能源生产可能增长的速度，如何在建筑中提高能源效率，推行科学、合理的供暖系统，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应是摆在全人类面前的一项艰巨而迫切的任务[4]。1973年世界性石油危机后一些发达国家就认识到建筑节能的重要性，40年来他们先后采取各种措施把新建建筑单位能耗降到原来的1/3~1/5，并对既有建筑进行大规模和有效的节能改造[5]。我国无论在观念上还是措施落实方面都与

3、发达国家有很大差距，以致现在我国能源利用率仅为发达国家的30%左右[6]。2012年1月30日，十二五建筑节能专项规划(征求意见稿)正式发布。根据《规划》(征求意见稿)，到十二五期末，建筑节能形成1.16亿吨标准煤节能能力。其中深化供热体制改革，全面推行供热计量收费，推进北方采暖地区既有建筑供热计量及节能改造以及加强公共建筑节能监管体系建设，推动节能改造与运行管理等在新条例中均明确了目标[7-8]。1.2国外集中供热概况1.2.1国外供暖系统现状不难看出，国外在供热系统的温控方面的技术已经很成熟。并且供热系统可以通过改变散热器的

4、热水流量来调节室温。供热系统这种动态的变流量运行有效的达到了控制室温的作用，当室温过高时，不再是用户开窗降温，而是通过调节散热器的热水流量改变散热器的散热量，从而控制室温，从根本上解决了供热系统能源浪费严重的问题。从20世纪70年代开始，发达国家就开始针对建筑供热系统提出相关有关政策、法规以及相配套的技术措施，特别是针对采暖系统温度自动控制和采集装置。国外的集中供热发展大致分为4个阶段：单纯管理阶段、基础建设阶段、综合发展阶段、自动化控制阶段。在综合发展阶段开始投入实时监测系统的建设，人工调整配合，最后发展到远程控制、无人值守热

5、力站，实现自动化控制[29]。该阶段可以实现热力公司远程在线了解所有用户室内温度情况，实时定制合理的自动化运行方案，调节热源运行，实现温度的可控性，降低能耗。室温远程无线采集系统，可以远程实时地监测住户室温，并将温度数据按一定时间间隔直接发送到计算机上，工作人员足不出户就能对供暖情况全面掌握，从而提高供暖质量和热力行业整体管理水平。第2章供暖期一字形建筑室温分布的测试与分析2.1被测建筑概况温度测试对象选取北京市某高校条形办公楼。建筑东面有低矮建筑相邻，北面和西面有草坪和稀疏高树，南面为草坪和开阔地。建筑的基本信息为：建筑主立面

6、朝南，共有五层，进出口设在建筑南立面西侧，建筑总高19m，东西长66.6m，南北宽15m，见图2-1。一层层高4.6m，主要功能为大空间实验室，东西两边分别分布有洗手间和楼梯间。见图2-2。二至五层层高均为3.6m，内部布局基本相同，南北面设有办公室，中间设有走廊，西侧布有电梯，东南侧布有洗手间，东北侧布有步梯，见图2-3。其中，南面办公室南北进深为4.8m，东西开间较小，多为7m，房间的空间大小多为4.8m6.9m3.6m，布局相对北侧办公室较紧凑，即南侧办公室的数量较多；北侧办公室南北进深为7.2m，东西开间较大，多为13.

7、8m，房间的空间大小多为7.2m13.8m3.6m。其中，建筑外墙颜色为褶红色，建筑顶层南面为大面积玻璃幕墙结构。该建筑在朝向和空间结构方面具有北方公共建筑的典型特点。2.2温度测试概况2.2.1环境温度采集点的布置被测建筑周围不同朝向的微气候受很多因素的影响而呈现较大的差异。太阳辐射强度、风力的大小与方向、东西两墙面不同时段接受太阳照度的差异以及外围环境遮挡物等情况使建筑周围不同朝向的环境温度在不同时间段存在差异。为了更准确的研究环境温度对建筑内温度场分布的作用效果，本次环境温度的采集测试点分别布置在被测建筑的东、西、南、北四

8、面以及屋顶，共五个环境温度测点。其中，东、西、南、北四面的环境温度测点布置在被测建筑体四面外墙的中心位置，和外墙壁面距离约0.2m，温度传感器方向朝向外侧。屋面的环境温度测点布置在屋面中心位置，距离屋面距离约1.2m左右，温度传感器朝向外侧。为防止南侧正午太阳直